Question

【題目】如圖(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉質量為1kg的單匝均勻正方形銅線框,邊長為1m，在1位置以速度v0=3m/s進入勻強磁場時開始計時,此時線框中感應電動勢為1V,在t=3s時線框到達2位置開始離開勻強磁場。此過程中線框的v—t圖象如圖(b)所示,那么( )

A.t=0時,線框右側邊兩端M、N間的電壓為0.25V

B.恒力F的大小為0.5N

C.線框完全離開磁場的瞬間的速度大小為2m/s

D.線框從位置1到位置3過程中產生焦耳熱為6J

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

A．t=0時，線框右側邊MN的兩端電壓為外電壓，總的感應電動勢為：

E=Bav0

外電壓

故A錯誤；
B．在t=1-3s內，線框做勻加速運動，沒有感應電流，線框不受安培力，則有 F=ma，由速度-時間圖象的斜率表示加速度，求得

則得

F=ma=0.5N．

故B正確。

C．由b圖象看出，在t=3s時刻線框到達2位置開始離開勻強磁場時與線框進入時速度相同，則線框出磁場與進磁場運動情況完全相同，則知線框完全離開磁場的瞬間位置3速度與t=2s時刻的速度相等，即為2m/s。故C正確。

D．線圈進入磁場和出離磁場時產生的焦耳熱相同，則由能量關系：

選項D正確。

故選BCD。